2021高考物理一轮复习 第9章 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用课时作业（含解析）新人教版.doc

-9-第2讲磁场对运动电荷的作用滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力做功不同，滑块到达斜面底端的动能不同，B错误；滑块之所以开始时能由静止下滑，是因为重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，滑块一旦运动，不会停止，最终做匀速直线运动，C错误。4.(2016·全国卷Ⅲ)平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()A.eq\f(mv,2qB)B.eq\f(\r(3)mv,qB)C.eq\f(2mv,qB)D.eq\f(4mv,qB)答案D解析粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由qvB＝meq\f(v2,R)得R＝eq\f(mv,qB)，分析图中角度关系可知，PO′半径与O′Q半径在同一条直线上。则PQ＝2R，所以OQ＝4R＝eq\f(4mv,qB)，D正确。5．如图所示，正三角形的三条边都与圆相切，在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质子P(eq\o\al(1,1)H)和氦核Q(eq\o\al(4,2)He)都从A点沿∠BAC的角平分线方向射入磁场，质子P(eq\o\al(1,1)H)从C点离开，氦核Q(eq\o\al(4,2)He)从相切点D离开磁场，不计粒子重力，则质子和氦核的入射速度大小之比为()A．6∶1B．3∶1C．2∶1D．3∶2答案A解析设圆形区域的半径为R，质子P的入射速度大小为v1，质量为m，电荷量为e，质子从C点离开，在磁场中其运动轨迹所对的圆心角为60°，设其轨迹半径为r1，则有tan60°＝eq\f(r1,R)，解得r1＝eq\r(3)R，根据洛伦兹力提供向心力可知，ev1B＝meq\f(v\o\al(2,1),r1)，解得v1＝eq\f(\r(3)eBR,m)；设氦核Q的入射速度大小为v2，则质量为4m，电荷量为2e，氦核Q从D点离开磁场，在磁场中其运动轨迹所对的圆心角为120°，设其轨迹半径为r2，则有tan60°＝eq\f(R,r2)，解得r2＝eq\f(R,\r(3))，根据洛伦兹力提供向心力可知，2ev2B＝4meq\f(v\o\al(2,2),r2)，解得v2＝eq\f(eBR,2\r(3)m)，质子和氦核的入射速度大小之比为v1∶v2＝eq\f(\r(3)eBR,m)∶eq\f(eBR,2\r(3)m)＝6∶1，A正确。6．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是()A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短答案A解析由左手定则可知，带正电的粒子向左偏转。若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短，A正确；若v一定，θ等于90°时，粒子离开磁场的位置距O点最远，为2r＝eq\f(2mv,qB)，B错误；若θ一定，粒子在磁场中运动的周期与v无关，粒子在磁场中运动的角速度与v无关，粒子在磁场中运动的时间与v无关，C、D错误。7．长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。磁感应强度为B，板间距离为l，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()A．使粒子的速度v<eq\f(Bql,4m)B．使粒子的速度v>eq\f(5Bql,4m)C．使粒子的速度v>eq\f(Bql,m)D．使粒子的速度eq\f(Bql,4m)<v<eq\f(5Bql,4m)答案AB解析若带电粒子刚好打在极板右边缘，有req\o\al(2,1)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r1－\f(l,2)))2＋l2，又因为r1＝eq\f(mv1,Bq)，解得v1＝eq\f(5Bql,4m)；若粒子刚好打在极板左边缘时，有r2＝eq\f(l,4)＝eq\f(mv2,Bq)，解得v2＝eq\f(Bql,4m)，故A、B正确。8．如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在